JP2000302531A - セルフクリーニング性を有するタイル - Google Patents

セルフクリーニング性を有するタイル

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JP2000302531A
JP2000302531A JP11246699A JP11246699A JP2000302531A JP 2000302531 A JP2000302531 A JP 2000302531A JP 11246699 A JP11246699 A JP 11246699A JP 11246699 A JP11246699 A JP 11246699A JP 2000302531 A JP2000302531 A JP 2000302531A
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tile
rainwater
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sio2
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JP11246699A
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Mitsuyoshi Machida
町田  光義
Makoto Hayakawa
信 早川
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Toto Ltd
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Toto Ltd
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 雨水によりセルフクリーニングされる外装タ
イルの提供。 【解決手段】 基材表面に、釉薬層または印刷層が形成
されており、さらにその上には多孔質状の透明なSiO
2層或はアルカリシリケート層が形成されていることを
特徴とするセルフクリーニング性を有するタイル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイルに関し、よ
り詳細にはシリコーン系シーリング材によって建物の外
装タイルに生じる汚れ(いわゆる“撥水汚染”)の付着
の生じにくい外装タイルに関する。
【0002】
【従来の技術】タイル張り工法で建物の外壁を構築する
場合、その上に窓がある場合には、窓枠サッシュ等とパ
ネルとの間の隙間がシーリング材で充填される場合が多
い。この場合、シーリング材には耐候性が要求されるの
で、耐候性に優れたシリコーン系シーリング材が最も適
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ーン系シーリング材の問題点は、施工後半年程度で目地
の周辺にうす黒い汚れが生じるということである。シリ
コーン系シーリング材によるこのようなうす黒い汚れ
は、業界では“撥水汚染”と呼ばれている。撥水汚染
は、シーリング材から遊離した未硬化のシリコーン前駆
体の分子が雨水によって持ち運ばれて目地の周辺部の建
材表面に拡散し、その結果、目地周辺部の建材表面が撥
水性(即ち、疎水性)になることに起因している。建物
外壁にうす黒い汚れが生じるのは、都市煤塵に多く含ま
れているカーボンブラックのような親油性(即ち疎水
性)の汚染物質がそこに付着することに因ると考えられ
ている(建築技術、1993年4月、90−93頁)。このよう
なうす黒い“撥水汚染”は建物の美観を著しく損ねる。
汚れが極端な場合には、建物の施工主は既存のシリコー
ン系シーリング材を除去し、目地を別の材料で施工し直
さなければならない。或いは、建物の所有者や管理者は
施工者に対して目地の施工をやり直すことを要求する。
撥水汚染の発生しにくいシーリング材としてはポリサル
ファイド系シーリング材などが知られているが、耐候性
に問題がある。
【0004】本発明の目的は、シリコーン系シーリング
材による上記“撥水汚染”の生じにくい外装タイルを提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
基材表面に、釉薬層または印刷層が形成されており、さ
らにその上には透明なSiO2層が形成されていること
を特徴とするセルフクリーニング性を有する(外装)タ
イルを提供する。SiO2は、一般的な釉薬よりも親水
性が高い。そして、このような親水性の表面には、疎水
性の物質は付着しにくい。従って、降雨時に目地のシー
リング材から遊離した未硬化のシリコーン前駆体の分子
が雨水によって持ち運ばれて来ても、シリコーン前駆体
分子は目地の周辺部の建材表面に付着することなく雨水
と共に流れ去る。また、親水性の表面には、都市煤塵中
のカーボンブラックのような親油性の成分は付着しにく
い。建物外壁が降雨にさらされた時には、表面に付着し
た汚れは雨水により洗い流され、建物外壁の表面はセル
フクリーニングされる。また、SiO2層が透明である
ことにより、タイルの意匠性が損なわれない。また、多
孔質状であるとより親水性が向上するので好ましい。
【0006】本発明の他の態様においては、基材表面
に、釉薬層または印刷層が形成されており、さらにその
上には透明なアルカリシリケート層が形成されているこ
とを特徴とするセルフクリーニング性を有するタイルを
提供する。アルカリシリケートは、一般的な釉薬よりも
親水性が高い。そして、このような親水性の表面には、
疎水性の物質は付着しにくい。従って、降雨時に目地の
シーリング材から遊離した未硬化のシリコーン前駆体の
分子が雨水によって持ち運ばれて来ても、シリコーン前
駆体分子は目地の周辺部の建材表面に付着することなく
雨水と共に流れ去る。また、親水性の表面には、都市煤
塵中のカーボンブラックのような親油性の成分は付着し
にくい。建物外壁が降雨にさらされた時には、表面に付
着した汚れは雨水により洗い流され、建物外壁の表面は
セルフクリーニングされる。また、アルカリシリケート
層が透明であることにより、タイルの意匠性が損なわれ
ない。また、多孔質状であることにより親水性が向上す
るので好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において、SiO2層又は
アルカリシリケート層の膜厚は0.5μm未満にするの
が好ましく、より好ましくは0.1μm以下であり、さ
らに好ましくは0.01μm以下である。0.5μm未
満にすれば、光の干渉による発色を防止することができ
る。また、前記層が薄ければ薄いほど、前記層の透明度
と釉薬層または印刷層に基づく意匠性とを確保すること
ができる。更に、膜厚を薄くすれば前記層の耐摩耗性が
向上する。
【0008】本発明のタイルの好ましい製造法の1つ
は、釉薬層または印刷層が形成されたタイルを準備し、
その表面を無定形シリカで被覆する。無定形シリカの形
成には、次のいづれかの方法を採用することができる。 (1)シリコンのアルコキシド、例えば、テトラエトキ
シシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−プ
ロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキ
シシラン、アルキルシリケート等を、(部分)加水分解
させた後、スプレーコーティング、フローコーティン
グ、スピンコーティング、ディップコーティング、ロー
ルコーティングその他のコーティング法により、釉薬層
または印刷層が形成されたタイルの表面に塗布し、常温
から1000℃程度の温度で焼成する。 (2)コロイダルシリカをスプレーコーティング、フロ
ーコーティング、スピンコーティング、ディップコーテ
ィング、ロールコーティングその他のコーティング法に
より、釉薬層または印刷層が形成されたタイルの表面に
塗布し、常温から1000℃程度の温度で焼成する。
【0009】本発明のタイルの他の好ましい製造法の1
つは、釉薬層または印刷層が形成されたタイルを準備
し、その表面をアルカリシリケートで被覆する。アルカ
リシリケートの形成には、例えば、けい酸リチウム、け
い酸ナトリウム、けい酸カリウム等のアルカリシリケー
トをスプレーコーティング、フローコーティング、スピ
ンコーティング、ディップコーティング、ロールコーテ
ィングその他のコーティング法により、釉薬層または印
刷層が形成されたタイルの表面に塗布し、100℃から
1000℃程度、好ましくは200℃から600℃程度
の温度で焼成する。
【0010】目地のシリコーン・シーリング材から遊離
した未硬化のシリコーン前駆体は疎水性であるから、親
水性のの外装タイル表面に付着しにくい。また、都市煤
塵に含まれるカーボンブラックのような燃焼生成物も基
本的に疎水性であるから、外装タイル表面に付着しにく
い。
【0011】建物の外壁タイルは時折降雨にさらされ
る。雨水には大気中に浮遊する煤塵が同伴されている
が、外壁タイルの表面は優れた親水性であるので、雨が
サッシや外壁を流下する際に雨に同伴する煤塵が外装タ
イルの表面に付着することがない。
【0012】更に、親水性の表面が降雨を受ける都度、
外装タイルの表面に付着した煤塵や汚染物質は雨により
洗い流され、表面は自己浄化される。親水性表面の水に
対する親和力は、燃焼生成物のような疎水性物質に対す
る親和力よりも大きいので、カーボンブラックのような
疎水性物質は表面から容易に釈放され、雨によって洗い
流される。このようにして建材の表面は長期間にわたり
清浄に維持される。
【0013】
【実施例】実施例1.5cmx10cm四角の施釉タイル
の表面に、コロイダルシリカゾル(日産化学製、スノー
テックス)をスプレーコーティング法により塗布し、7
50℃の温度で10分間焼成し、#1試料を得た。ま
た、5cmx10cm四角の施釉タイルの表面に、けい酸
リチウムとけい酸カリウムを0.1重量%ずつ含有する
分散液をスプレーコーティング法により塗布し、350
℃の温度で10分間焼成し、#2試料を得た。#1試
料、#2試料ともに、施釉タイルの表面に形成された被
覆層は透明であった。
【0014】建物の屋上に図1および図2に示す屋外汚
れ加速試験装置を設置し、#1、#2試料及び比較のた
め被覆処理していない施釉タイルをこの汚れ加速試験装
置に取り付けて屋外暴露汚れ加速試験に付した。図1お
よび図2を参照するに、この装置は、フレーム10に支
持された傾斜した試料支持面12を備え、試料14を取
り付けるようになっている。フレームの頂部には前方に
傾斜した屋根16が固定してある。この屋根は波形プラ
スチック板からなり、集まった雨が試料支持面12に取
り付けた試料14の表面に筋を成して流下するようにな
っている。波形屋根16の直下で試料14の上方には、
シリコーンゴム製のシーリング材18(セメダイン社の
“バスコーク”)を帯状に塗布した。
【0015】約1カ月間自然条件に暴露したところ、未
処理のタイルには黒色の汚れが観察された。これに対
し、#1試料、#2試料には目立った汚れは観察されな
かった。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、外装タイルの表面は親
水性なので、目地のシーリング材から遊離した未硬化の
シリコーン前駆体の分子や都市煤塵が付着せず、外装タ
イルの表面は雨水によりセルフクリーニングされる。従
って、シリコーン系シーリング材による“撥水汚染”を
長期間にわたり防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】屋外汚れ加速試験装置の正面図である。
【図2】図1に示した屋外汚れ加速試験装置の側面図で
ある。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材表面に、釉薬層または印刷層が形成
    されており、さらにその上には透明なSiO2層が形成
    されていることを特徴とするセルフクリーニング性を有
    するタイル。
  2. 【請求項2】 基材表面に、釉薬層または印刷層が形成
    されており、さらにその上には透明なアルカリシリケー
    ト層が形成されていることを特徴とするセルフクリーニ
    ング性を有するタイル。
  3. 【請求項3】 前記SiO2層又はアルカリシリケート
    層は多孔質状であることを特徴とする請求項1又は2に
    記載のタイル。
  4. 【請求項4】 前記タイルは、外装用であることを特徴
    とする請求項1乃至3に記載のタイル。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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